Spring怎么实现IOC与AOP的

Spring如何实现IOC与AOP的

1、Spring IOC

IoC的一个重点是在系统运行中，动态的向某个对象提供它所需要的其他对象。这一点是通过DI（Dependency Injection，依赖注入）来实现的。比如对象A需要操作数据库，以前我们总是要在A中自己编写代码来获得一个Connection对象，有了spring我们就只需要告诉spring，A中需要一个Connection，至于这个Connection怎么构造，何时构造，A不需要知道。在系统 运行时，spring会在适当的时候制造一个Connection，然后像打针一样，注射到A当中，这样就完成了对各个对象之间关系的控制。A需要依赖 Connection才能正常运行，而这个Connection是由spring注入到A中的，依赖注入的名字就这么来的。那么DI是如何实现的呢？ Java 1.3之后一个重要特征是反射（reflection），它允许程序在运行的时候动态的生成对象、执行对象的方法、改变对象的属性，spring就是通过反射来实现注入的。关于反射的相关资料请查阅java doc。

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IoC是一个很大的概念，可以用不同的方式来实现。主要的实现形式有两种:

依赖查找：容器提供回调接口和上下文环境给组件。EJB和Apache Avalon都是使用这种方式。

依赖注入：组件不做定位查询，只是提供普通的Java方法让容器去决定依赖关系。容器全权负责组件的装配，它会把符合依赖关系的对象通过JavaBean属性或者构造子传递给需要的对象。通过JavaBean属性注射依赖关系的做法称为设值方法注入（SetterInjection）；将依赖关系作为构造子参数传入的做法称为构造子注入（ConstructorInjection）。

附图说明：

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???

到这里，大家应该对IoC与DI都有了初步的认识了。其实就Spring来说，就是JavaBean由Spring来管理组装，表面上看就少了几个new字，其实就是为了降低耦合度，这也是我们做软件的目标之一。

至于Spring是怎样实现IoC的，《expertone-on-one J2EE Development without EJB中文版》第七章“Spring框架介绍”很详细的列举了多种方法。说实在，一下子看这么多，我真有点糊涂了。我还是自己写个Demo熟悉一下大名鼎鼎的Spring吧。

首先得下载Spring。Spring网上有两种Spring包一种是spring-framework-1.2.6-with-dependencies.zip，另一种是spring-framework-1.2.6.zip。当然最好是下载spring-framework-1.2.6-with-dependencies.zip形式的，因为里面包括了更多的东东。spring-framework-1.2.6-with-dependencies.zip的下载地址是：http://prdownloads.sourceforge.net/springframework/spring-framework-1.2.6-with-dependencies.zip。

下载下来，解压后，你会发现里面有很多jar文件。因为刚刚接触Spring，因此我只需要spring-core.jar（spring-framework-1.2.6\dist），将其导入eclipse的构建路径中。另外，log日志是需要的，这也是为了养成良好的编程习惯。将log4j-1.2.9.jar（spring-framework-1.2.6\lib\log4j）和commons-logging.jar（spring-framework-1.2.6\lib\jakarta-commons）导入到构建路径中。

准备就绪，开始写Demo了。

我的工程的结构是：

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<!-- [if !supportLists]-->1、 <!-- [endif]-->log4j.properties代码：

<!-- <br><br>Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br>http://www.CodeHighlighter.com/<br><br>-->log4j.rootLogger=Debug,?stdout
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%c{1}?-?%m%n

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如何使用Log4j，请看我的另一篇转贴的文章：如何使用Log4J。

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<!-- [if !supportLists]-->2、<!-- [endif]-->HelloBean的代码：

<!-- <br><br>Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br>http://www.CodeHighlighter.com/<br><br>-->package?com;

public?class?HelloBean?{
????private?String?helloworld="Hello!World!";
????
????public?String?getHelloworld()?{
????????return?helloworld;
????}
????
????public?void?setHelloworld(String?helloworld)?{
????????this.helloworld?=?helloworld;
????}
}

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这是一个简单的JavaBean，有个String类型的helloworld属性，初始值是"Hello!World!"。?

<!-- [if !supportLists]-->3、<!-- [endif]-->Bean.xml代码：

<!-- <br><br>Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br>http://www.CodeHighlighter.com/<br><br>--><?xml?version="1.0"?encoding="GBK"?>
<!DOCTYPE?beans?PUBLIC?"-//SPRING/DTD?BEAN/EN"?
????"http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd">

<beans>
???<bean?id="helloBean"?class="com.HelloBean">
????????<property?name="helloworld">
????????????<value>Hello!Rick</value>
????????</property>
???</bean>
</beans>

?

??? ??? Spirng重点之一就是配置文件，上面是个相当简单的配置文件，我想大家都应该看得懂。最后就是写应用程序了。

4、 <!-- [endif]-->Test的代码：

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<!-- <br><br>Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br>http://www.CodeHighlighter.com/<br><br>-->package?com;

import?org.springframework.beans.factory.*;
import?org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanFactory;
import?org.springframework.core.io.ClassPathResource;
import?org.springframework.core.io.Resource;

public?class?Test?{

????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????//实例化JavaBean，主要是为了比较new对象和依赖注入两者的区别
????????HelloBean?hellobean=new?HelloBean();
????????System.out.println(hellobean.getHelloworld());
????????
????????//通过Spring访问JavaBean组件
????????Resource?resource=new?ClassPathResource("com/bean.xml");
????????BeanFactory?factory=new?XmlBeanFactory(resource);
????????hellobean=(HelloBean)factory.getBean("helloBean");
????????System.out.println(hellobean.getHelloworld());
????}
}

??? 这个Demo很好的阐述了Spring的Ioc，其实就Spring而言，就是通过配置文件，让Spring如同一个管家一样来管理所有的Bean类。

??? Spring的依赖注入相对复杂一点，主要是明白调用别的Bean，不是通过实例化对象来调用，而是告诉Spring，我需要什么Bean，然后Spring再向你的Bean里面注入你所需要的Bean对象。
??? 接下来说说代码实现，我只是在刚刚的例子上再添加一点东东。
??? 首先要增加一个HelloImp的接口，这是问什么呢，那你得问Spring，它定的规矩：JavaBean的实现要有两个部分，一个接口，一个默认实现。你不照做就不行。
??? HelloImp代码：

? ???<!-- <br><br>Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br>http://www.CodeHighlighter.com/<br><br>-->package?com;

public?interface?HelloImp?{
????public?void?getName();
}

???
??? 实现HelloImp的Hello代码：

??<!-- <br><br>Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br>http://www.CodeHighlighter.com/<br><br>-->package?com;

public?class?Hello?implements?HelloImp?{
????public?void?getName(){
????????System.out.println("Jack");
????}
}

?? ??? ??
??? 接着就是在HelloBean中调用Hello了。Spring的不同之处也在这体现出来。

<!-- <br><br>Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br>http://www.CodeHighlighter.com/<br><br>-->package?com;

public?class?HelloBean?{
????private?String?helloworld="Hello!World!";
????private?HelloImp?hello;??//注意这个私有对象是借口

????public?String?getHelloworld()?{
????????return?helloworld;
????}
????
????public?void?setHelloworld(String?helloworld)?{
????????this.helloworld?=?helloworld;
????}
????
????public?void?setHello(HelloImp?hello)?{
????????this.hello?=?hello;
? ? }
????
?? public?void?get(){
???? ? ? this.hello.getName();
?? }
}

??? 注意字体加粗的地方。

??? 配置文件也需要增加一点东西：

???<!-- <br><br>Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br>http://www.CodeHighlighter.com/<br><br>--><?xml?version="1.0"?encoding="GBK"?>
<!DOCTYPE?beans?PUBLIC?"-//SPRING/DTD?BEAN/EN"?
????"http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd">

<beans>
<!—注意引用的类是具体的类Hello-->
???<bean?id="myHello"?class="com.Hello">
???</bean>
???<bean?id="helloBean"?class="com.HelloBean">
????????<property?name="helloworld">
????????????<value>Hello!Rick</value>
????????</property>
???????<property?name="hello">
???????????<ref?bean="myHello"></ref>
???????</property>
???</bean>
</beans>

??? 注意字体加粗的部分。

??? 最后在Test中添加一句hellobean.get();就可以看到结果了。

<!-- <br><br>Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br>http://www.CodeHighlighter.com/<br><br>-->package?com;

import?org.springframework.beans.factory.*;
import?org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanFactory;
import?org.springframework.core.io.ClassPathResource;
import?org.springframework.core.io.Resource;

public?class?Test?{

????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????HelloBean?hellobean=new?HelloBean();
????????System.out.println(hellobean.getHelloworld());
????????
????????Resource?resource=new?ClassPathResource("com/bean.xml");
????????BeanFactory?factory=new?XmlBeanFactory(resource);
????????
????????hellobean=(HelloBean)factory.getBean("helloBean");
????????System.out.println(hellobean.getHelloworld());
????????hellobean.get();
????}
}

到这，Spring的IoC和DI总算有了一定的认识，也算是敲开了Spring的大门了。

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2、Spring AOP

　　2.1 面向切面编程基础

　　通常，系统由很多组件组成，每个组件负责一部分功能，然而，这些组件也经常带有一些除了核心功能之外的附带功能。系统服务如日志、事务管理和安全经常融入到一些其他功能模块中。这些系统服务通常叫做交叉业务，这是因为它们总是分布在系统的很多组件中。通过将这些业务分布在多个组件中，给我们的代码引入了双重复杂性。

　　(1) 实现系统级业务的代码在多个组件中复制。这意味着如果你要改变这些业务逻辑，你就必须到各个模块去修改。就算把这些业务抽象成一个独立模块，其它模块只是调用它的一个方法，但是这个方法调用也还是分布在很多地方。

　　(2) 组件会因为那些与自己核心业务无关的代码变得杂乱。一个向地址录中添加条目的方法应该只关心如何添加地址，而不是关心它是不是安全或支持事务的。

　　此时，我们该怎么办呢？这正是AOP用得着的地方。AOP帮助我们将这些服务模块化，并把它们声明式地应用在需要它们的地方，使得这些组件更加专注于自身业务，完全不知道其它涉及到的系统服务。

　　这里的概念切面，就是我们要实现的交叉功能，是应用系统模块化的一个方面或领域。切面的最常见例子就是日志记录。日志记录在系统中到处需要用到，利用继承来重用日志模块是不合适的，这样，就可以创建一个日志记录切面，并且使用AOP在系统中应用。下图展示了切面应用方式

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图表 1 应用切面

　　其中，通知Advice是切面的实际实现。连接点Joinpoint是应用程序执行过程中插入切面的地点，这个地点可以是方法调用，异常抛出，甚至可以是要修改的字段，切面代码在这些地方插入到你的应用流程中，添加新的行为。切入点Pointcut定义了Advice应该应用在那些连接点，通常通过指定类名和方法名，或者匹配类名和方法名式样的正则表达式来指定切入点。

　　2.2 AOP在Spring中的实现

　　基于AOP，业界存在各种各样的AOP实现，比如，JBoss AOP、Spring AOP、ASPectJ、AspectWerkz等。各自实现的功能也不一样。AOP实现的强弱在很大程度上取决于连接点模型。目前，Spring只支持方法级的连接点。这和一些其他AOP框架不一样，如AspectJ和JBoss，它们还提供了属性接入点，这样可以防止你创建特别细致的通知，如对更新对象属性值进行拦截。然而，由于Spring关注于提供一个实现J2EE服务的框架，所以方法拦截可以满足大部分要求，而且Spring的观点是属性拦截破坏了封装，让Advice触发在属性值改变而不是方法调用上无疑是破坏了这个概念。

　　Spring的AOP框架的关键点如下：

　　（1）Spring实现了AOP联盟接口。在Spring AOP中，存在如下几种通知（Advice）类型

　　Before通知：在目标方法被调用前调用，涉及接口org.springFramework.aop.MethodBeforeAdvice;

　　After通知：在目标方法被调用后调用，涉及接口为org.springframework.aop.AfterReturningAdvice;

　　Throws通知：目标方法抛出异常时调用，涉及接口org.springframework.aop.MethodBeforeAdvice;

　　Around通知：拦截对目标对象方法调用，涉及接口为org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor。

　　（2）用Java编写Spring通知，并在Spring的配置文件中，定义在什么地方应用通知的切入点。

　　（3）Spring的运行时通知对象。代理Bean只有在第一次被应用系统需要的时候才被创建。如果你使用的是ApplicationContext，代理对象在BeanFactory载入所有Bean的时候被创建。Spring有两种代理创建方式。如果目标对象实现了一个或多个接口暴露的方法，Spring将使用JDK的java.lang.reflect.Proxy类创建代理。这个类让Spring动态产生一个新的类，它实现所需的接口，织入了通知，并且代理对目标对象的所有请求。如果目标对象没有实现任何接口，Spring使用CGLIB库生成目标对象的子类。在创建这个子类的时候，Spring将通知织入，并且将对目标对象的调用委托给这个子类。此时，需要将Spring发行包lib/cglib目录下的JAR文件发布到应用系统中。

　　2.3 Spring AOP的优势

　　借助于Spring AOP，Spring IoC能够很方便的使用到非常健壮、灵活的企业级服务，是因为Spring AOP能够提供如下几方面的优势：

　　（1）允许开发者使用声明式企业服务，比如事务服务、安全性服务；EJB开发者都知道，EJB组件能够使用J2EE容器提供的声明式服务，但是这些服务要借助于EJB容器，而Spring AOP却不需要EJB容器，借助于Spring的事务抽象框架就可以这些服务。

　　（2）开发者可以开发满足业务需求的自定义切面；

　　（3）开发Spring AOP Advice很方便。因为这些AOP Advice仅是POJO类，借助于Spring提供的ProxyFactoryBean,能够快速的搭建Spring AOP Advice。

　　3、结语

　　本文详细阐述了Spring背后的IoC原理和AOP技术，以实际成功项目为背景，抽取简短片断，展示了Spring架构J2EE应用系统的原理。SpringIoC借助于依赖注入机制，减轻了组件之间的依赖关系，同时也大大提高了组件的可移植性，组件得到了更多的重用机会。借助于SpringAOP，使得开发者能声明式、基于元数据访问企业级服务，AOP合理补充了OOP技术，Spring AOP合理地补充了SpringIoC容器。Spring IoC与SpringAOP组合，使得Spring成为成功的J2EE架构框架，并能与标准的EJB等标准对抗，EJB不再是必需品。Spring已经冲入了J2EE的核心，将引领整个J2EE开发、架构的方向。

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